Показатели температуры воздуха в серверной
Блоки ротации внедрены в системы кондиционирования многих лабораторий, дата-центров, производственных цехов в наукоемких отраслях промышленности. Это неотъемлемый элемент оснащения серверных комнат, которые имеются едва ли не в каждой серьезной организации.
В век информационных технологий даже новые, развивающиеся компании стремятся использовать собственное серверное оборудование для обработки, хранения и обмена данными с партнерами и клиентами.
К температурному режиму в серверной комнате предъявляются строгие требования, выполнение которых возможно только при наличии двух и более кондиционеров
Под серверное оборудование выделяется отдельное технологическое помещение, так называемая серверная комната, где необходимо поддерживать условия эксплуатации, указанные в технической документации заводом-изготовителем. В частности, одним из важнейших параметров является температура воздуха.
По рекомендации Американского общества инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE), температура в серверных должна быть в пределах от 18 °С до 27 °С. Большинство специализированных компаний, к примеру, предоставляющих услуги хостинга, не допускают повышения температуры воздуха выше 24 °С.
Повышение температуры даже на короткое время способно вызвать сбой в работе серверного оборудования, а для устранения аварии потребуется замена дорогостоящих комплектующих
Настолько строгие температурные рамки обусловлены эксплуатационными особенностями серверных компьютеров. Локальный перегрев тех или иных устройств, входящих в состав сервера, приводит к их поломке
В итоге все сводится к потере важной информации, срывам в производственных, коммерческих, логистических процессов и, как следствие, к утрате репутации и прибыли
Современный сервер оснащен внутренней системой отвода тепла. Охлаждаются всех внутренние компоненты, выделяющие тепло во время своего функционирования. Но невозможно полностью избежать теплообмена вследствие негерметичности корпуса. Несмотря на радиаторы и даже жидкостное охлаждение, температура внутри корпуса будет близка к температуре окружающей среды.
Наиболее чувствительны к климатическим условиям эксплуатации следующие компоненты:
- центральный процессор;
- жесткий диск;
- оперативная память.
При повышении температуры, происходит расширение материалов, из которых изготовлены компоненты жесткого диска. Это приводит к выходу из строя магнитных дисков, головок, системы позиционирования
Проблемы с жестким диском чреваты потерей важной информации
Для локального охлаждения серверных процессоров и оперативной памяти используются металлические радиаторы, но при значительном повышении температуры окружающего воздуха они не способны обеспечить защиту от перегрева
В современных серверах устанавливаются оперативные запоминающие устройства, снабженные собственной пассивной системой охлаждения (радиаторами). Но положение дела от этого не меняется. Радиаторы могут спасти ОЗУ только при очень кратковременном и незначительном повышении температуры. Но при более сильном прогреве воздуха они неэффективны.
Система защиты процессора автоматически срабатывает на перегрев, что ведет к отключению сервера и невозможности его нормальной, бесперебойной эксплуатации. Не переносят высокую температуру и многие микрочипы, в частности на южном и северном мостах.
Не стоит рассчитывать, что если наружная (уличная) температура находится в приемлемом диапазоне, можно отказаться от охлаждения воздуха в серверном помещении. Необходимо учитывать все показатели тепловыделения и притоки тепла. Так, тепловая мощность серверов составляет 80-90% от потребленной электрической мощности и зачастую превышает 1 кВт.
Итак, использование дорогостоящего и важного для решения бизнес-задач оборудования, чувствительного к повышению и колебаниям температуры, требует правильно организованного кондиционирования, в котором каждая сплит-система должна работать бесперебойно
Ротация с передачей данных по ИК и радиоканалу
Система ротации и резервирования, использующая для передачи данных инфракрасный канал состоит из нескольких частей:
- управляющий блок ротации БУРР;
- исполнительный блок ротации БИС.
Инфракрасный канал для передачи данных не нуждается в проводном соединении. Команды от базового модуля по радиоканалу передаются исполнительным блокам, которые устанавливаются по одному на кондиционер. Комплекс может объединить до 15 сплит-систем, разделенных на 2 или 3 группы. Имеется возможность комбинировать различные варианты ротации. Настройка рабочей группы происходит через базовый модуль.
Отличительные характеристики ротации через ИК:
- Широкий выбор параметров охлаждения благодаря использованию 15 сплит-систем. В комплекс подключаются кондиционеры различных брендов и мощности. Не требуется оснащения техники функцией «Рестарт».
- Беспроводное устройство позволяет сэкономить время и средство на прокладку коммуникаций.
- Высокая надежность системы, не имеющей в конструкции коммутирующих устройств. Исключается отгорание контактов.
- Простая настройка, возможность размещения базы в соседнем помещении.
Устройство системы ротации кондиционеров
Устройство системы ротации кондиционеров
Обязательным элементом в системе ротации кондиционеров является базовый модуль. Именно он отвечает за:
- Контроль температуры;
- Мониторинг состояния кондиционеров;
- Выдачу для них управляющих сигналов;
- Задание параметров переключения устройств климатической системы;
- Прием команд от персонала на включение/выключение конкретного модуля;
- Выдачу сигналов оповещения.
Первый вариант менее затратен (не требует дополнительных модулей), но обладает меньшей универсальностью – как правило, такой центральный модуль поддерживает работу только с ограниченным числом моделей или оборудованием конкретных производителей.
Второй – более универсален, поскольку позволяет работать практически с любым оборудованием. Однако стоимость системы за счет наличия в ней дополнительных блоков может оказаться слишком высокой.
Связь центрального блока с кондиционерами (управляющими модулями) может осуществляться по:
Первый вариант, как правило, используется только в случае использования связки центральный — управляющий модуль.
Два последних позволяют управлять непосредственно кондиционером. В этих случаях сигналы подаются на разъемы, предназначенные для подключения к климатической технике проводного пульта, или непосредственно на фотоприемник, получающий сигнал от инфракрасного пульта ДУ.
Мнение эксперта
Старостин Константин Адреевич
Специалист по монтажу и обслуживанию кондиционеров
Для современных моделей кондиционеров, предусматривающих связь по каналу Bluetooth или подключение по Wi-Fi, могут быть задействованы и такие варианты управления.
В любом случае для использования с конкретными моделями оборудования или линейками конкретных производителей, система должна поддерживать соответствующие протоколы обмена.
Центральный блок обязательно оснащается датчиком температуры для контроля климатических параметров в помещении.
Мониторинг состояния кондиционеров может вестись различными методами. Наиболее распространенный – индивидуальный замер температуры на выходе воздушного потока из блока жалюзи. Для этого блоки контроля и управления или центральный блок оснащаются температурными датчиками, устанавливаемыми в непосредственной близости или прямо на корпусе кондиционера.
Примером реализации схемы непосредственного управления может считаться блок ротации УРК (УРК-2). В его состав входит основной блок, датчик температуры обслуживаемого помещения, датчики температуры на выходе кондиционеров. Сигнал управления предается по проводам. Последние модели могут одновременно управлять работой до 15 устройств средней мощности.
Раздельный вариант с центральным блоком и модулями контроля-управления реализован в системе БУРР-1-ИС. БУРР – блок управления ротацией и резервированием хранит управляющую программу, контролирует температуру в помещении, обменивается данными с интерфейсными модулями (БИС) по радиоканалу. БИС (блок исполнительный специальный) принимает сигнал от БУРР, управляет работой кондиционера через ИК-интерфейс, контролирует состояние климатического устройства, получая сигнал с датчика на выходе.
Что такое электрическая схема сплит-системы
Электрическая схема кондиционера — это документ, в котором отображено расположение электронных компонентов, их подключение, а также информация для инженеров сервисных центров. Всех, кто занимается установкой и подключением климатической техники больше интересует электрическая схема подключения кондиционера, которая включает в себя расположение основных устройств испарительного и конденсаторного блока, клеммы для соединения блоков между собой и подключения электропитания.
Основными элементами здесь являются:
- Компрессор, с выводами CSR. Стрелкой показана защита, установленная на обмотку компрессора
- Compressorcapacitor – конденсатор, двумя выводами подключен к обмоткам компрессорного агрегата. Третий вывод конденсатора подключен к его пусковой обмотке.
- Кроме этого, на схеме обозначен мотор вентилятора и конденсатор, через который подключены две обмотки электродвигателя.
- На схеме обозначен электромагнит, управляющий работой четырехходового клапана.
Обозначения клемм в клеммной колодке:
1(N) – ноль.
2 – Напряжение на компрессор с модуля управления.
3 – Подача электропитания на мотор вентилятора при работе его на малых оборотах.
4 – Электропитание на мотор вентилятора при его работе на повышенных оборотах.
Отдельная клемма – земля.
Основные модули и блоки:
- Фильтр питания, через который подается напряжение на управляющую плату.
- Control board – блок управления к которому подключены все модули устройства.
- К CN 12 подключено силовое реле питания компрессора.
- К CN6 подключается дренажный насос.
- Клеммник CN 5 отвечает за управление вентилятором внешнеого блока сплит-системы.
- К выводам CN 10 подключается шаговый мотор управления жалюзийной решеткой.
- Выводы CN 7 отвечают за подключение термодатчика температуры теплообменника.
- К выводам 1 и 2 клеммника CN15 подключается термодатчик комнатной температуры.
- К вывода м 1 и 3 клеммника CN15 подключается сенсор уровня воды в поддоне.
- Клеммник CN 13 управляющего блока отвечает за подключение блока индикации устройства.
Клеммник (на плате обозначен Terminal) для соединения кабелем испарительного и конденсаторного блоков. Клеммы L и N — питание кондиционера от линии эл. передач. Следует знать, что существует с подключение кондиционера к электросети через внешний блок.
При таком подключении, необходимо руководствоваться инструкцией. Если подключается климатическая техника мощностью до 4 ,5 кВт, то использоваться должен четырехжильный медный кабель с сечением 2,5 мм2. При отдельной ветке питания на щиток обязательно устанавливается автомат мощностью 20 А.
1 Для чего предназначен блок ротации кондиционеров
Как уже отмечалось в серверном помещении необходимо устанавливать кондиционеры для поддержания идеальных условий. Но, при этом одна единица подобных охлаждающих устройств не сможет создать постоянную подходящую температуру в этой комнате. Всегда должен существовать запасной вариант оборудования на случай аварийной ситуации.
Несколько сплит-систем будут работать по очереди регулируемые устройством ротации кондиционеров. Этот прибор будет обеспечивать последовательность их работы с включением и выключением кондиционеров в нужном режиме.
Согласователь деятельности кондиционеров отменяет необходимость присутствия человека на стадии управления. Такое устройство сможет включать и выключать кондиционеры по мере надобности через равные временные отрезки. Сам механизм обеспечивается изменением параметров по подаче напряжения. Такой принцип работы предотвращает преждевременный износ оборудования и распределяет нагрузку равномерно.
Рассмотрим, для чего же предназначена система ротации климатической техники.
- 1. Напряжение переключается с вышедшего из строя аппарата на агрегат находящийся в резерве.
- 2. Поочередное подключение обоих охлаждающих модулей сохранит и поддержит нужный температурный режим в серверном помещении.
- 3. Если случилось отключение электроэнергии в данном районе, то при ее возобновлении все группы кондиционеров будут перезапущены.
- 4. Становится невозможным незапланированное отключение этого оборудования с использованием пульта или же изменение режимов работы кондиционера.
- 5. Осуществляется контроль при ситуации включения двух или более систем при очень жаркой погоде.
- 6. Если в случае аномальной внешней температуры, повышается норматив в помещении, следует последовательное включение дополнительных мощностей. Это становится возможным за счет датчиков обследующих температурный режим.
Благодаря последнему пункту при аномальной ситуации можно резко понизить повышенное тепло в серверной.
Какова структура согласователя для кондиционеров? Основными элементами такой системы будут встроенный программируемый микропроцессор и различные датчики, предназначенные для сбора информации.
Фото 1. Расположение согласователя работы кондиционеров в помещении серверной.
Основной датчик связан с изменением температурной среды и действует в границах от пятидесяти градусов мороза до ста двадцати градусов тепла. Процесс подключения кондиционеров осуществляется через специальные адаптеры. Режим регулируется с помощью таймера. Периодичность подключений возможна в диапазоне от одного часа до десяти суток.
Тестовый режим работы предполагает использование всех подключенных систем одновременно.
Отличия, которые закладывают производители, несущественные и в основном касаются способов подключения климатического оборудования.
Простенький монтаж сплит-систем для нужд серверной
Небольшая IT-компания, небольшая серверная, небольшой бюджет. Но верный подход:
- выбрано профессиональное оборудование: сплит-системы Daikin с доработанными внешними блоками так называемыми “зимними комплектами”, позволяющими продолжать эффективно охлаждать даже при температурах -30 градусов на улице
- выбрана профессиональная инженерная компания для качественного проведения монтажных работ
Монтаж проведён в один этап. Помещение подсобное, особых требований к красоте и эстетике установки не было, скорее нужна была функциональность и возможность уместить всё оборудование в ограниченное пространство что внутри помещения, что за его пределами.
С целью отведения конденсата применены дренажные помпы, которые поднимают столб воды до уровня чернового потолка, а далее – под уклон в дренажной гофрированной трубе до канализации. Дополнительно установлен блок управления ротацией (БУР). Для тех, кто подходит к вопросу охлаждения серверной правильно – это обязательный элемент: если установить один кондиционер, то ресурс его будет выбран на порядок быстрее, нежели работа двух блоков. Всё дело в том, что охлаждение серверов необходимо круглосуточно и круглогодично. Без остановки. Это изнашивает кондиционеры.
Наличие двух, в некоторых серверных и трёх, кондиционеров – не желание “впарить” дополнительно техники и работ! Это необходимость согласно даже действующим СНИПам! Принцип ротации может быть различным:
- один работает, второй отдыхает
- один работает сутки, второй подключается на следующие сутки, работая в паре, первый отключается, через сутки подключается и так по очереди
- более сложные варианты…
При наличии третьего кондиционера вариативность настройки последовательности работы возрастает на порядок! Всё ради недопущения предельных режимов работы техники с целью продления ресурса!
Как выполняется настройка
В соответствии с заданными пользователем настройками контроллера вращения кондиционеры включаются и выключаются. При этом соблюдается определенная последовательность и заданные временные интервалы.
Чтобы войти в меню настроек панели управления, нажмите «Enter». Если настройки изменяются во время работы, при нажатии этой кнопки устройство может передавать команды, используя предварительно заданный протокол. В этом случае вам придется немного подождать, продолжая нажимать «Enter».
Пункты меню «Настройки» объединены в несколько групп, включающих запись исполнительного устройства, параметры времени и температуры. Информация о работе системы отображается на дисплее блока управления. Он представлен в виде четко сформулированных фраз и символов. На дисплее можно увидеть тип переданной команды и ее текущий статус, что облегчает настройку и последующую работу BURR-1.
С помощью панели управления каждому кондиционеру присваивается номер, определяется его назначение. Кондиционеры сгруппированы по назначению: резервные, участники ротации и т.д.
Передняя панель BURR-1 с ЖК-дисплеем и кнопками управления, благодаря компактным размерам занимает мало места в электрическом щите, благодаря продуманной эргономике удобна для настройки параметров
С помощью панели ввода данных устанавливаются пределы температуры в серверной, подключение, отключение, температура срабатывания сигнализации и настройки времени для совместной работы и ротации.
Режим работы исполнительного блока определяется изменением цвета и частотой мигания диода, расположенного в нижней части корпуса. Например, когда исполнительный блок находится в нормальном режиме и ожидает команды от панели управления, его светодиод медленно мигает зеленым светом.
При получении этой команды желтый свет загорается на 1-2 секунды. Выполнение команды зажигания сопровождается быстрой зеленой вспышкой. Если происходит отключение, светодиод горит красным и также быстро мигает.
После установки настроек и желания выйти из меню нажмите кнопку «ESC». Если кнопки не нажимаются в течение 4 минут, т.е полностью неактивны, выход будет выполнен в автоматическом режиме.
Если во время записи команды не нажимается ни одна клавиша и ожидается ИК-сигнал, автоматического выхода не будет. Помните, что при выполнении некоторых операций нажатие «ESC» приведет к выходу из меню, в котором изменения, внесенные в настройки, не сохранятся.
Вне зависимости от модели процесс настройки интуитивно понятен, что видно из фото координатора работы кондиционеров SRK-M3 с индикацией кнопок управления, датчиков, сервисных светодиодов и информации
Когда блок находится в режиме настройки, управление вращением приостанавливается, хотя все таймеры работают, отсчитывая время работы каждой группы кондиционеров и время вращения.
Процесс настройки модуля управления вращением подробно описан в прилагаемых к нему инструкциях.
Правила ухода за оборудованием
Чтобы обеспечить нормальную работу и долгий срок службы, регулярно выполняют техническое обслуживание управляющих и исполнительных блоков. Раз в 3-4 месяца проверяется надежность крепления, качество соединений, исправность разъемов. Клеммники и внешние поверхности корпусов по мере загрязнения необходимо очищать от пыли, не допуская попадания на них мусора и посторонних предметов.
Источники
- http://ventilationpro.ru/konditsionirovanie/dlya-chego-ispolzuetsya-blok-rotacii-kondicionerov.html
- https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/kondicionirovanie/soglasovatel-raboty-konditsionerov.html
- https://MasterXoloda.ru/kondicionirovanie-servernoy/upravlenie-rotaciej-kondicionerov
- https://oboiman.ru/ingeneer/blok-rotacii-kondicionerov-ustrojstvo-pravila-podklucenia-i-nastrojki-modula.html
- https://sovet-ingenera.com/vent/cond/blok-rotatsii-konditsionerov-ustroystvo-pravila-podklyucheniya-i-nastroyki-modulya.html
- https://moskva-ustanovka-kondicionera.ru/ustanovka-bloka-rotacii/
Монтаж фреономагистрали
Для стандартного кондиционера мощностью до 2,5кВт вам понадобятся следующие материалы:
медный фреонопровод диаметром 1/4 и 3/8 дюйма
теплоизолятор, он же утеплитель (K-Flex) толщиной 6мм и выше
межблочный эл.кабель
дренажный шланг d-16мм
армированный скотч или виниловая лента
Отмеряете необходимую длину фреономагистрали, оставив запас, который пойдет на кольцо за наружным блоком.
Ошибка №4
При общей длине трассы до 2м, на запас и кольцо отмеряете около 1м. Эта петля играет роль гидравлической компенсации и на коротких трассах необходима.
При больших длинах, гидравлическая петля создает дополнительное сопротивление фреону и только мешает работе кондиционера! Хотя некоторые ее все равно делают, якобы для снижения шума.
Особенности монтажа на примере БУРР-1
Как выполняется монтаж покажем на конкретном примере. В России широко распространены блоки управления ротацией и резервированием БУРР-1, работающие совместно с блоками исполнительными специализированными БИС-1. Количество исполнительных блоков может варьироваться в зависимости от общего количества кондиционеров в системе.
Схема подключения БУРР-1 и БИС-1 с передачей сигналов по инфракрасному каналу, с возможностью согласования работы 15 кондиционеров
В комплектацию БУРР-1 помимо самого прибора входит датчик температуры. Исполняющие блоки приобретаются для каждого кондиционера. Комплектуются ИК-зондом и двусторонней самоклеящейся прокладкой для его фиксации. Отдельно приобретается термодатчик.
Отметим, что комплектация согласователей зависит от завода-производителя и часто включает весь необходимый набор термодатчиков и вспомогательных аксессуаров.
Перед началом монтажных работ оборудование обесточивается, соблюдаются другие требования по технике безопасности.
БУРР-1 имеет пластиковый корпус, удобный для установки на специальный металлический профиль – DIN-рейку, которую размещают на электрощите, рядом с автоматами защиты. Для этой цели подходит DIN-рейка длиной 3,5 см.
БИС-1 устанавливают над кондиционером или непосредственное на корпус кондиционера с фиксацией на самоклеящейся двухсторонней прокладке. В области входа направляющих жалюзи фиксируют датчик температуры. Именно здесь он сможет уловить поток холодного воздуха и определить, что кондиционер находится в работающем состоянии.
Также в системе необходим один общий выносной термодатчик, который устанавливают в держателе на стене в серверной комнате на равном расстоянии от кондиционеров. На этот датчик не должно оказываться стороннее тепловое воздействие, например, исходящее от радиаторов отопления.
При возможности организовать электропроводку управляющий блок БУРР-1 можно установить вне щитовой, например, на стене или даже в соседнем помещении.
К БУРР-1 прилагается паспорт и подробная инструкция, где даются рекомендации по монтажу и приводятся схемы, одним из достоинств модели является подключение термодатчика и электропитания без соблюдения полярности
Зонд излучателя устанавливают таким образом, чтобы он «смотрел» в фотоприемник кондиционера с расстояния не более 10 см при допустимом угле отклонения 45-60 градусов.
Дальность передачи устойчивого радиосигнала составляет 50 метров. То есть, это предельное расстояние между основным и исполнительным блоками. Желательно его уменьшить, чтобы снизить уровень помех, исходящих от сторонней аппаратуры.
Следует выделить такие особенности монтажа:
- отсутствие кабельных линий;
- возможность расширения системы;
- реализация разных схем резервирования.
При подключении блока ротации кондиционеров не придется протягивать кабель для передачи управляющих сигналов, что помимо прочего экономит пространство в серверной комнате. Состав системы кондиционирования вариативен.
В нее можно включить разное количество кондиционеров, отличающихся по своей мощности. Развиваясь и наращивая оснащенность серверной комнаты, компания по мере необходимости может включать в систему новые кондиционеры (всего до 15 аппаратов).
Технические характеристики модуля согласования для кондиционеров
(СРК) является составной частью климатической системы. Он ориентирован на обеспечение совместной эксплуатации двух или трех устройств, кондиционирующих воздух. Функции модуля согласования:
- контроль одинаковой выработки основного и резервного устройства;
- автоматический перезапуск сплит-систем после включения питания;
- измерение температуры в комнате;
- индикация состояния климатической техники;
- сообщение о внештатной ситуации;
- информация о системе и история основных событий записывается и хранится в энергонезависимом ОЗУ.
Согласователь для кондиционеров представляет собой устройство на базе микропроцессора, осуществляющее сбор и обработку данных, а также управляющее климатическими блоками. Технические параметры СРК:
- напряжение питания — 220 В ;
- ток потребления — 0,5 А;
- частота тока — 50 Гц;
- тип питания — переменный однофазный ток;
- класс защиты — IP40.
Модуль комплектуется датчиком температуры воздуха, работающим в диапазоне от -50° до +125°C. Климатические системы подключаются к согласователю через адаптеры, установленные на внутреннем блоке. Режим переключения задается таймером. В зависимости от модели допускается установка периода от 1 часа до 10 дней. При тестовом подключении блока согласования кондиционеров запускаются обе климатические системы, подключенные к нему. Затем резервная установка отключается, а основная охлаждает серверное помещение.
Согласователи СРК-М совместимы с кондиционерами различных производителей. Различаются способы подключения: Daikin — через адаптеры, Mitsubishi Heavy — напрямую в разъему Cn-T или плате внутреннего модуля, Mitsubishi Electric — зависит от серии, может осуществляться через сухие контакты, адаптер или напрямую. Для кондиционеров других производителей может возникнуть необходимость купить силовые реле, которые устанавливаются в цепь питания внутреннего модуля.
В промышленных и полупромышленных климатических установках управление обычно выполняется через сухие контакты.
